基于校园一卡通的教务管理系统设计

施达雅，兰胜坤

（福州工商学院工学院，福建 福州 350715）

0 引言

21世纪初，由于现代经济以及科学技术的发展，应学校信息化管理的要求，校园一卡通系统逐渐完善并普及，真正意义上的校园“一卡通”阶段。智慧校园一卡通不再局限于传统的一卡通引用，它是利用IC技术、RFID技术、ICT技术等的综合信息系统，与其他系统的对接实现越来越重要[1]。用一卡通来代替在校园内需要使用现金、身份认证等的场景，这种管理模式代替了传统的做法，使一卡通具备餐卡、学生证、借书证、医疗卡等的功能，实现“一卡在手，走遍校园”“一卡通用、一卡多用”的目的，同时实现金融消费等多功能的统一。这种校园卡应用领域广泛，实现了数字化校园建设。

1 方案概述

随着校园一卡通建设水平的提高，其应用层次不断扩大，其应用功能也逐步丰富和强大，从单纯的餐卡、门禁方面不断扩张，实现银校圈存、身份认证是现下主流趋势：如消费管理方面的自助购水、自助洗衣、电费缴纳等，以及与身份识别有关的考勤、智能门锁、图书借阅、进出管理和签到等各方面[2]。2000年，我国首次针对校园办公自动化需求展开了一卡通系统应用研发，并对教学教务管理系统等展开了相应研究[3]，但面临的问题较多，研究成果不大。而今高校一卡通应用研究重新进入教育及计算机人士的关注领域，在一些高校也出现了应用一卡通管理的成功案例，但在教务方面的功能模块开发应用尚未成熟，还有较大的拓展空间。因此在原有一卡通系统的基础上升级改造，拉入第三方平台，也将进一步拓展一卡通系统的领域。

本项目依托校园一卡通平台的数据集成特点，将教务管理系统接入平台。一卡通系统的相关数据共享至数据集成平台，教务系统可直接访问平台数据，及时动态地调整相关教务信息；反之教职工、学生等信息集也会存至共享平台，一卡通系统即可订阅所需信息集。

2 校园一卡通系统架构

系统整体架构如图1所示，从图中可见，系统由一卡通数据中心、一卡通管理中心及各种第三方对接平台组成。一卡通数据中心负责存储一卡通综合管理平台所有的卡户信息、应用单位信息、交易信息及配置信息[4]；一卡通管理中心主要负责卡片的发放、查询打印等业务处理。所有的校园现场设备通过通信前置机统一接入网关，这样能使方便地集中管理校园内的设置，而且管理员直接在WEB浏览器中自主配置管理校园内的卡机设备等，实时管理相关数据[5]。

图1 校园一卡通系统架构图

2.1 一卡通管理中心

一卡通管理中心负责本系统卡片的综合管理业务，主要针对新旧用户及临时用户的账户、卡片的管理。具体业务包括新用户开户、旧用户信息修改和销户、卡片充值冻结补卡、临时用户开户和撤户等等[6]。

2.2 一卡通数据中心

一卡通综数据中心是整个系统的核心部分，它由数据库服务器及配套的数据库管理系统组成，数据库管理系统负责各类数据的查询、修改等；数据库服务器则用来存储平台运行过程中产生的所有需要的数据。本中心具有较快的响应速度，数据服务器只允许各应用服务器通过共享式支撑平台的内部专网访问数据，保障了系统的安全、稳定。

此外，根据逻辑需求，把一卡通数据中心的数据库划分成三个部分：

①身份数据库：负责身份信息的管理、认证；

②账务数据库：因为安全性的需要，把钱相关的数据划分为账务数据库，存储与一卡通账户有关的余额、流水等信息，是整个数据库中最核心的部分；

③业务数据库：此库负责存储接入平台的各业务系统中的相关数据。

平台通过建设统一的校内身份认证平台，将校园卡各应用系统的认证工作纳入到校园的统一认证管理系统中。校园地身份认证平台规划将所有用户的口令及证书放在统一的目录服务中进行管理，并提供给各应用系统相应的接口。

3 教务管理平台系统的集成

3.1 一卡通集成系统模型

一卡通系统提供了校园卡基础应用的核心，所以数字化校园以一卡通平台为基础，实现校园资源、活动的数字化管理，如图2所示，本系统便是基于校园统一的身份认证平台，通过规范的系统对接服务将教务管理系统接入平台。通过web服务将教务系统相关信息集成到门户网站，用户便可以在门户网站中查询处理自己相关的信息。

图2 一卡通集成系统模型

为了保障信息的安全和数据完整性，需要实时地更新一卡通平台中的身份认证系统数据库，因此要由相关的服务程序动态地监测身份认证系统的数据情况，当发现数据有变化时，服务程序将自动获取变动情况并传递给一卡通平台数据库，以保持系统数据库的完整笥。如图3所示，数据更新服务采用WebService方式，以提高系统的扩展性。数据更新日志记录记入数据库，数据格式采用XML，以方便数据更新的查看和数据更新回滚，提高系统的完整性。

图3 身份认证数据的更新过程

通过一卡通系统与身份认证的结合，校园内用户和机构数据都存储在身份认证数据库中，进行统一的管理认证，并且与一卡通系统中数据保持动态同步。当要由第三方系统获取服务时，需要先由卡片获得身份认证系统的认证后，才能通过一卡通平台去调用第三方服务信息。

3.2 集成化的教务管理系统功能分析

传统的手工注册学籍方式的工作量比较大，而且效率较低。并且注册后的信息不能实时共享、无法与教学管理和各类教学资源的使用同步，已不能满足学生注册工作的要求。本系统利用一卡通系统的身份认证功能，将一卡通系统、教学管理系统和收费管理系统等多个业务系统结合起来，建立基于教务系统的学籍注册功能，解决传统注册问题，提高管理效率。

在系统集成后，通过一卡通系统的门户系统和移动服务助手等的信息发布功能，向学生分布各类教务警示信息，提醒学生及时调整自己的学习状态，按照要求完成自己的学习计划。学生也可通过自助服务终端对卡片信息的读取，接入系统读取个人教务信息，完成一些快速认证、缴费等事务。下面介绍教务系统的两个功能：

3.2.1 学籍注册功能

传统手工注册方式存在工作量大、效率低、拖延时间长、信息不能共享、准确性差、注册状态无法与教学管理和各类教学资源的使用挂钩等缺陷，已不能满足学生注册工作的要求。利用校园卡的身份识别功能，将教学管理系统、收费管理系统、校园卡系统等多个业务系统结合起来，建成基于校园卡的学生注册系统能有效克服传统手工注册方式存在的缺陷，提高学校学生注册管理水平[7]。

该功能的实现如流程图4所示，首先在服务器中导入新生的基本信息，然后注册时通过读卡设备读取学生一卡通上的学号等信息及生物识别验证，再通过接口函数把读卡器的信息传输到一卡通系统平台，在数据库服务器中查询该生的学籍注册信息，如果符合注册权限，则把人员信息同步到教务信息数据库。如果不符，则要核对人卡信息的一致性，并且更新卡片信息，同步到系统。

图4 学籍注册流程图

3.2.2 自助成绩打印功能

自助成绩打印是以一卡通为手段，基于教务系统的数据而实现的，可让学生全天自助操作，方便快捷。如图5所示，该功能的实现依托线下自助机，通过读取一卡通的学生数据，先与一卡通系统数据通信接收请示，然后为确保教务数据库不被修改，使用教务系统数据库读取权限获取相关数据，最后把数据传输至终端机打印。所有的操作记录均有详细的记录并存储在系统数据库中，保障系统运行的安全性。

图5 自助成绩打印流程图

为了保障成绩单的可靠性，系统提供自助验证。即通过该系统打印出来的每份成绩单都会附有一个验证序列号，验证序列号是由学校提供的密码、打印文件流水号和学生学习绩点及总学分三部分加密算法计算之后产生[8]。用人单位可通过掌上WAP验证功能，根据成绩单上面的提示操作即可自助完成文件的真伪验证；例如：验证成绩单真伪，只需使用手机登录掌上教务WAP站点，输入成绩单序列号即可验证成绩单是否真假，如成绩单为真，即可显示学生姓名、成绩总学分、总平均学分绩点。如成绩单为假，即显示相关错误信息[9-10]。

3 总结

在传统校园中，借助了一卡通系统的电子支付及身份认证的优势，把教务系统接入平台，通过临时库的方式定期动态地更新平台数据，为教学管理提供完善的流程，实现一站式的自助服务，提升了传统校园的效率，提高了教学管理水平和效率。